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comsolMultiphysics®5.4释放亮点

半导体模块更新

对于半导体模块的用户，comsol多物理®版本5.4带来新的Schrödinger-Poisson方程多物理接口，一个新的陷阱辅助表面重组特征和WKB近似下的新量子隧道功能。在下面阅读有关这些半导体功能的信息。

Schrödinger-Poisson方程多物理接口

新的Schrödinger-Poisson方程多物理接口在静电和Schrödinger方程物理界面以模拟量子限制系统中的电荷载体。电位静电界面有助于Schrödinger方程中的势能。来自统计加权的概率密度的总和。Schrödinger方程界面有助于空间电荷密度静电界面。支持所有空间尺寸（1D，1D轴向对称性，2D，2D轴向对称性和3D）。

专用Schrödinger-Poisson还包括研究类型以自动化求解器序列中的自洽迭代。最后，应用程序库中包含了一种新的基准模型，称为GAAS纳米线的Schrödinger-Poisson结果，以演示如何使用此新功能。该动画显示了求解器与Schrödinger-Poisson系统的自洽解决方案。

陷阱辅助表面重组

一个称为新的边界条件陷阱辅助表面重组可用，并替换复选框表面陷阱在功能中绝缘，，，，薄绝缘闸门， 和绝缘子接口。与旧复选框不同，该复选框仅允许一个明确的陷阱选项，新的边界条件有两个明确陷阱和SRH重组的选项，与其域相同（陷阱辅助重组域条件）。此外，新的边界条件扩展到包括Schottky触点。应用程序库中包含了一种新的基准模型，即MOSCAP的接口陷阱效应，以演示如何使用此新功能。

在MOSCAP模型中使用陷阱辅助表面重组边界条件的一个示例。 计算的末端电容和等效的平行电导作为栅极电压的功能，再现了文献中发现的实验数据的定性行为。 计算的末端电容和等效的平行电导作为栅极电压的功能，再现了文献中发现的实验数据的定性行为。

WKB隧道模型

现在，可以通过量子隧道来理解基于WKB近似的新隧道功能，以说明横穿异质结或Schottky屏障的额外当前密度。为了启用此功能，一个新的当前额外的贡献部分已添加到连续性/异构结和金属连接（当。。。的时候类型被设置为理想的肖特基）功能，您可以选择“ WKB隧道模型”。应用程序库中包含了新的基准模型，HeteroJunction Tunneling，以演示如何使用此新功能。


该动画显示了通过量子隧穿穿透经典的潜在屏障的电子。

钥匙增强

  • 现在可以使用线性形状函数选项，用于离散有限元质量FERMI级配方
  • 用户定义的新型额外贡献（热离子排放）和Schottky接触当前额外的贡献部分
  • 对于异质界的热发射发射，计算了单个值A*（理查森的系数），以使总电流密度始终在平衡下取消至零
  • 在绝缘体中输入用户定义的隧穿电流密度更容易，作为绝缘体垂直电场的变量（semi.e_ins）现在始终可用
  • Fletcher迁移率模型和SRH，螺旋钻和直接重组模型将非负载体浓度值纳入制剂中，以提高稳定性
  • 重复或粘贴金属触点，绝缘门或静电终端时，重复的实体现在具有新的唯一终端名称
  • 小信号分析的终端电流变量现在包括位移电流的贡献
    • 现在更容易计算总参数，例如有偏见的Schottky接触的差异电容
  • 现在可以对具有连续捕获水平的系统进行小信号分析
  • 为了半导体平衡研究步骤，改进了电流驱动金属触点的公式

新教程模型

comsol多物理学®版本5.4带来了几种新的半导体模块教程模型。

GAAS纳米线的自洽Schrödinger-Poisson结果

GAAS纳米线模型的自洽Schrödinger-Poisson的图。 计算出的电子密度，电势和部分轨道贡献都与参考文件中的数字一致。

在应用程序库中搜索：
Schrodinger_poisson_nanowire

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杂结隧道

来自异缝隧道模型的图。 该图像显示了来自异质结的隧道模型的传导带能级和电子准FERMI能级。

在应用程序库中搜索：
杂项_tunneling

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MOSCAP的界面捕获效果

MOSCAP模型的接口捕获效果的图。 计算的末端电容（左轴，蓝色）和等效平行电导（右轴，绿色）定性地与文献中发现的实验数据匹配。

在应用程序库中搜索：
moscap_1d_interface_traps

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引脚二极管的正向恢复

来自PIN二极管模型的正向恢复的图。 该图显示了端子电压作为时间的函数。

在应用程序库中搜索：
pin_forward_recovery

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销二极管的反向恢复

来自PIN二极管模型的反向恢复的图。 在销钉二极管的关闭过程中，施加电压（左轴，蓝色），设备电压（左轴，绿色）和端子电流（右轴，红色）的时间演变。

在应用程序库中搜索：
pin_reverse_recovery

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教程改进

  • 更新了SI太阳能电池1D模型以使用AM 1.5太阳辐照度和硅吸收光谱用于光生速率
  • 更新了杂合1D模型
    • 实现更好融合的四种不同方法
      • 研究1：手动缩放
      • 研究2：从研究1继承解决方案（与之前相同）
      • 研究3：半导体平衡研究步骤作为初始条件
      • 研究4：1E-8的掺杂和热电流（掺杂坡道之前已经关闭）
    • 删除了过时的求解器调整（初始阻尼，迭代编号）
    • 更新评论，模型描述和模型文档；更名为标签
  • GAN双重异质结构LED模型
    • 用渐变和调整初始值和求解器设置的调整半导体平衡学习步骤
    • 删除求解器的调整以进行当前偏见研究
    • 更新的模型说明，设置注释和模型文档
  • 对于EEPROM模型，研究1更改为默认求解器和手动缩放以获得更好的收敛性